全胃肠外营养与全合一(TPN & AIO)
一、TPN的概况
全胃肠外营养(Total Parenteral Nutrition, TPN) 是指通过胃肠外途径提供机体代谢过程所需全部营养的营养支持方法。目前采用的主要途径是经静脉内输给，故又称静脉营养。由于TPN 所供给的营养素不需要经过胃肠道即可直接被机体组织所利用，所以也称TPN为人工胃肠道。
自20世纪60年代末TPN在国际上广泛用于外科，并迅速发展，被公认为20 世纪近代外科的重大进展之一。根据美国
肠内肠外营养学会(ASPEN)统计，全美有60万人/年在使用营养支持治疗，并且TPN已经走出医院，进入家庭，每年约有7000人进行家庭TPN。
我国开展TPN也已有二十多年历史，并且创造了靠TPN维持妊娠全过程并获得分娩成功的首例世界记录。随着医药事业的发展，TPN 在我国的临床应用也日益广泛，不但外科和儿科开展肠外营养，而且普及到内科、妇产科、肿瘤科等等。 TPN具有双重含义。一是Pareteral即肠外之义，它是指当胃肠道不能用于供给营养或不能供给足够的营养，就必须从胃肠外供给，所以TPN 的概念在理论上包括从静脉、动静脉导管、肌肉、皮肤，甚至腹（膜）腔提供营养。另一含义也许是更重要的，即Total（完全），要求输入的营养素的“质”和“量”能满足一个正常人或病人所需的“全部”营养。不能低于正常而达不到营养支持的效果；也不能“过高”，“过高”反而给病人带来许多危害。
TPN对其适应症患者有显著效果，可降低死亡率，提高治愈率，加快康复，缩短住院时间。但在应用过程中，尤其行中心静脉输入的TPN从中心导管的插入和维护，营养液的配制，液体输入速度的控制，到代谢方面的监测，不良反应的防治等都必须严格按操作规程执行，一个环节上的失误就可能发生严重的并发症，甚至危及病人的生命。所以有必要系统学习和掌握TPN这一门现代技术。
二、TPN的营养成份
（一）碳水化合物 是供能的基本物质，每克能提供16.72 kj (4 kcal) 能量。可供静脉输注的碳水化合物有单糖类（葡萄糖、果糖），双糖类（麦芽糖、蔗糖）及醇类（山梨醇、木糖醇、乙醇）。其中只有葡萄糖最符合人体生理要求，能被所有器官利用，有些器官和组织（大脑、红细胞）只能以其为能源物质。葡萄糖来源方便，价廉，无配伍禁忌，输入人体后有明显的节氮效果，临床应用最广泛。机体对葡萄糖的利用率为0.5g/h/kg，每天最大的利用率为750g，但实际用量每天以300～400g为宜，因为超量可引起高血糖和糖尿，甚至转化为脂肪沉积在内脏。葡萄糖的充分利用必须依赖于胰岛素，正常机体胰岛素分泌功能良好，对糖代谢能自动调节，所以输入糖不必补充外源性胰岛素。但创伤应激时机体出现一系列内分泌和代谢紊乱，主要表现在胰岛素分泌抑制，周围组织对胰岛素产生抵抗与胰高血糖素分泌增加，使糖代谢发生严重障碍，因此对创伤应激和糖尿病患者行TPN支持时需加用外源性胰岛素，一般用量为8～10 g糖加1 unit胰岛素。
（二）脂肪 其营养价值主要是供能。由于脂肪不能直接输入静脉，否则会发生脂肪栓塞；因此，必须制成含细微颗粒的乳剂才能供静脉滴注。供静脉输注的脂肪其微细颗粒直径必须小于0.6 um，目前国内外生产的脂肪乳剂都能达到这一标准，只要掌握好适应证和使用方法，临床输注是安全的，一般用量为每天1～2 g/kg。输脂肪乳剂有以下几个优点：①供能量大，产热量高达37.62 kj/g (9 kcal/g)；②溶液等渗，对血管内无损伤，可供周围静脉输注； ③促进脂溶性维生素的吸收，同时提供必需脂肪酸；④在创伤应激状况下也可全部被机体利用；⑤代谢后不增加呼吸商，因此不增加肺的功能负担；⑥与葡萄糖合用有更明显的节氮效果。
脂肪乳剂Intralpid有10%、20%、30%三种不同浓度，20% 乳剂所含磷脂量与等容量10%乳剂相同，而含热量加倍，因此，在提供相同热量时，用20%乳剂可使磷脂摄入量减少，避免高磷脂摄入后可能发生的体内脂代谢异常。对入水量受限制者（如心、肾功能不佳入水肿病人等），用20%乳剂更为合适。脂肪乳剂是安全、无毒的，可长期使用，但仍需注意合理应用，否则也可能产生不良反应。严禁直接将高浓度电解质液和其他许多药物（如肝素等）注入脂肪乳剂，否则可影响脂肪微粒的稳定性。单独输注脂肪乳剂的速度不宜太快，10% 500ml或20% 250ml乳剂均需输注6小时，每天用量
（三）氨基酸 氨基酸是合成体内蛋白质和维持生命活动的基本物质，外科病人由于蛋白质摄入不足，或消耗及丢失量大，常出现蛋白质－能量营养不良(PEM)，如果不及时补充可直接影响手术的成败。供静脉用的AA全部为L-AA。
近几年来我国天津、上海、无锡（华瑞公司）等自制的氨基酸已赶上国际水 平。既有治疗型的不平衡氨基酸，又有营养型的平衡氨基酸供应市场。目前国内外的商品氨基酸品种繁多，其配方及E/N的配比是按鸡蛋白、血浆、人乳和大豆等成分设计的。
应该指出的是：氨基酸的疗效与其组成成分的多少不一定成正比。临床选用时应根据病人的营养状况和具体病情来选择合理的商品氨基酸。不同疾病都有其不同的血液氨基酸谱变化。现在市售的肝病氨基酸、肾病氨基酸、创伤氨基酸和肿瘤氨基酸等都是根据这一原则配制的。
谷氨酰胺制剂（力肽）作为肠外营养的一个组成部分，是对氨基酸溶液的补充，它被用于那些需要补充谷氨酰胺的病人。临床应用具有显著的改善氮平衡和维持肠道功能的作用。它是一种高浓度溶液，不可直接输入体内，使用时把它加入到其它氨基酸溶液或含氨基酸的输液中输注，稀释比例应至少1∶5。
（四）维生素 维生素虽不是能源物质，但它是维持机体正常生理功能所不可缺少的营养素，能调节物质的新陈代谢。维生素分为脂溶性(A、D、E、K)和水溶性(C、B1、B2、B6、B12、烟酰胺、泛酸、叶酸等)两大类型。维生素C 是形成结缔组织、血管壁及新生组织基础物质的粘合剂，是创口愈合的必备材料，因此手术病人每天至少补充1～2g； B族维生素还参与糖和蛋白质的代谢，维生素K促进凝血作用，对肝胆疾病外科手术前后应注意补充。用于TPN 的维生素制剂均为复方制剂，每支所含的各种维生素恰为成人每天的需要量，因此，使用十分方便。最常用的复方脂肪性维生素制剂是维他利匹特 (Vivalipid N)，水溶性维生素制剂是水乐维他 (Soluvit N)。
（五）微量元素 一般微量元素在各种输液中仅以痕迹量存在而带入体内，对接受全肠外营养4周以上的病人必须供给微量元素。 虽然人体对微量元素的需要量极少，但它们具有重要的特殊功能，应予补充。最常用的复方微量元素制剂是安达美(Addamel N)，内含铁、锌、锰、铜、铬、硒、钼、氟、碘的每天成人正常需要量。
（六）电解质 电解质主要用于维持水盐代谢平衡和酸碱平衡，保持机体内环境恒定。用于肠外营养的电解质溶液品种很多，如生理盐水、林格液、10%氯化钠、10%氯化钾、10%葡萄糖酸钙、25%硫酸镁等，必要时可用碳酸氢钠、 乳酸钠、谷氨酸钠、谷氨酸钾等。另外，磷与能量代谢与蛋白质合成密切相关，也是多种酶的主要组成部分，如肠外营养时忽视补充磷可发生低磷血症。常用磷制剂有13.6%磷酸二氢钠（每ml含磷1 mmol），Addiphos(每支20ml，含磷酸钾和磷酸双钠，供磷40mmol)。有机磷酸盐制剂格利福斯(Glycophos)每支10ml ， 供磷10mmol，它无一般无机磷制剂可溶出玻璃容器中铝的危险，在配制全合一混合营养液时，也不会与钙发生反应产生沉淀，较常用。通常每供能 4184 KJ( 1000kcal) 需补磷 10mmol。值得强调的是，电解质的每天补给量不是固定不变的，除供给肠外营养病人电解质的每天正常需要量和估计的额外丢失量外，应按疾病情况、病程不同，根据血、尿（必要时测丢失液）定期检查的结果，随时调整电解质的供给量。电解质的每天静脉基本用量为钠1.0～14mmol/kg、钾0.7～0.9mmol/kg、镁0.04mmol/kg、钙0.11mmol/kg、磷0.15mmol/kg、氯1.3～1.9mmol/kg。
（七）水 水是人体的重要组成部分，占总体重的60%，维持机体内环境的稳定和正常代谢，人体只能忍受短时间的失水状态，缺水3～4天就会出现严重脱水，当脱水量超过体内总水分量的40%时就不能维持生命。正常成年人每天需水约30ml/kg体重。
三、TPN的给药方法
TPN使用的全营养混合液，其配制和输注一定要在严格的无菌条件下操作，如有条件最好在超净工作台内配制。
（一）普遍输液法：将配好的TPN液一瓶接一瓶地输注。须注意的是为了使氨基酸能充分得到利用以维护氮平衡，氨基酸必须与供能物质同步输注，否则输入的氨基酸将燃烧以供热量，而不能用于蛋白质合成。此方法容易造成机体血糖波动，现已不太使用。
（二）“Ｙ”型三通管输入法：提供能量的葡萄糖和脂肪乳剂作为一路，提供氮源的氨基酸溶液作为另
一路分别连接“Ｙ”三通管滴注，脂肪乳剂的比重轻，在同时输注时，瓶子要挂高一些，如果用输液泵控制输入更为理想，此方法输注护理工作繁琐。
（三）全合一(All in One, AIO)输入法：将病人每天所需的全部营养要素，按规定的配制程序注入一个特制的输液袋内，混匀后恒速输入病人体内。
四、全合一系统(AIO)
（一）全合一的概念：即将肠外营养所需的碳水化合物、氨基酸、脂肪、电解质、微量元素、维生素等各种成份按一定的比例、一定的程序混合于一玻璃瓶或塑料袋中。这几乎包括了人体所需的营养物质，通过科学的方法混合配制（选择科学、稳定的处方，严格按照无菌操作规程配制），安全地用于人体。
（二）全合一的优点：更科学、更安全、更经济、更便利。
更科学：各种营养成份同时均匀输入，代谢利用率更好；采用合理的糖脂热卡比，提高了糖脂的利用率；所有成份更加稀释，使有些高渗溶液降低了渗透压而在外周静脉的使用变为可能；增进氮平衡，临床使用证明，全合一系统比单瓶输注能更快达到正氮平衡。
更安全：全合一营养液统一配制，稳定性好，减少营养液的污染机会；输注只需一根导管，降低了导管性感染的风险；无需空气进入袋内，降低了气栓发生；减少了败血症、血栓性静脉炎等并发症的发生率。有实验证明全合一前后的血清谷草转氨酶、血清胆固醇、血清胆红素、血清甘油之脂均无显著性改变，在生化上是安全的。
更经济、更便利：减轻护理工作；减少配制时间；简化输注设施；减少了医疗费用（总体下降25%）；可以家庭使用。
（三）全合一 ━━ 个体化用药的新潮流
从国际TPN用药的历史过程看，选用AIO 个体化用药的原则，必将成为国内TPN用药的新潮流。
五、全合一的稳定性
因为全合一营养液直接由静脉途径输注到病人的体内，所以全合一营养液的安全性十分重要，在使用前必须对全合一营养液逐一进行稳定性评估。全合一营养液含有50多种化学物质，各种物质之间可能存在着物理及化学的作用，如钙与磷酸根可能产生不溶性磷酸钙沉淀；另外脂肪乳剂的不稳定性决定了它对所添加物质有较强的敏感性，如葡萄糖、电解质，甚至容器的材料都会对乳剂的稳定性产生影响；还有一些外部条件，如光线、氧、温度等也会对混合液的稳定产生影响。总之，全合一营养液中脂肪乳剂的稳定性几乎决定了整个溶液的稳定，下面分析讨论一下各种因素的影响：
（一）氨基酸：有大量的研究显示，全合一营养液配制后在4 ℃或室温避阳光保存24h后其中的氨基酸浓度无明显变化，表明在上述条件下，AIO中的氨基酸是稳定的。氨基酸因其结构特征，同时含有羟基和氨基，能接受或释放H+，形成正或负离子而具缓冲能力，这种缓冲能力可以减少由于加入低pH溶液(如GS等)对脂肪乳剂产生的破坏作用，从而对整个溶液起着一定的保护作用。但必须注意，不同的氨基酸由于其组份不同，pH不同，缓冲能力也不同。氨基酸还可以防止葡萄糖聚集，减慢一、二价离子引起的乳剂聚集和融合。
（二）葡萄糖：葡萄糖溶液显酸性，pH 3.0-5.5。葡萄糖溶液的加入直接降低了溶液的pH，通过减小乳滴间的表面电荷如ζ电位，导致乳滴间排斥力的消失而使脂肪乳剂不稳定。另外葡萄糖在储存过程中因其降解作用也可引起溶液pH的变化及降解产物的产生。高浓度葡萄糖液的pH相对较稀的更低，储存过程中降解的可能性也大，因此对全合一营养液稳定性的影响可能越大。
（三）电解质：AIO中存在的电解质，特别是多价阳离子，在乳剂中既可能中和负电荷，而导致乳粒间静电斥力的消失，乳粒聚集；又可能在两个乳粒之间形成电桥作用，直接导致乳粒的融合。因此，为了保证制剂的稳定性，阳离子的浓度必须控制,才能保证脂肪乳剂的稳定。一价阳离子：Na+
（四）维生素：维生素是AIO营养液中不可缺乏的组成。各种维生素的降解速度由多种因素决定，包括氧、光线、吸收和吸附以及催化剂（如微量元素）的存在。除Vit C减少50%的初始浓度外，对其它各种
添加的维生素的研究表明，在2～8℃ 6天或室温24 h后无有意义的降解。
（五）微量元素：AIO中微量元素的添加使用安达美制剂(Addamel N)，它含有九种必需的微量元素，可加入全合一混合液，2～8 ℃ 6 天或室温下 24 小时稳定。10ml Addamel N可加入1500ml含500ml氨基酸溶液的混合液。任何AIO 混合液中不要加多于10ml的Addamel N。它不能加入任何未经稀释的其它电解质中， 微量元素可能与特定浓度的一些电解质发生作用，如无机磷酸盐。
（六）包装容器：目前AIO使用的三升袋主要有二种：无毒聚氯乙烯(PVC)和醋酸乙酯(EVA)。PVC袋因含有增型剂而具柔软性和收缩性，输注时随袋内液量减少而自行塌陷，不产生袋内负压，从而防止空气进入引起成品污染。有研究表明，用PVC袋作为容器贮存全营养混合液至少在24h内是安全的。EVA袋无增塑剂问题，安全性好，但价格较贵。
（七）脂肪乳剂本身的性质及不稳定的状态表现：脂肪乳剂是用乳化剂将植物油乳化成均匀的白色乳状液体，呈水包油微小油滴状态，平均粒径小于0.4 um。由于电负性ζ电位而相互分离。一般ζ电位为-30mv时乳剂有较好的稳定性，ζ电位为-14mv时，则可产生聚集。另外，乳剂的稳定还由于围绕在脂肪颗粒表面的磷脂乳化剂的作用，在于它的亲水部分与水接触，形成水分子包围脂肪颗粒，防止水分进一步进入而使颗粒保持稳定。因此所有可能影响ζ电位的因素如电解质、pH等都可通过减弱颗粒的电负性而引起乳剂的不稳定。如前所述，电解质、葡萄糖单独加入脂肪乳剂极易造成脂肪乳剂的不稳定，而与氨基酸混合后即好得多。因此制备时，一定要严格遵守合理的操作步骤执行，以免产生任何可能的破坏作用。 脂肪乳剂的不稳定阶段分为分层、聚合、絮凝和破乳。
• 分层：因与水比较，脂质具有较低的密度，所以部分脂质聚合体就上移到混合液的顶部，但这种方式的分层能被摇匀。
• 聚合：当表面负电荷下降，脂肪颗粒之间的排斥作用就会减弱，它们进而形成串簇状：乳剂聚合。这种状态也是可逆的。通过摇动袋子，脂肪颗粒之间的松散键破裂，乳剂再次成为均质状。
• 絮凝：当表面负电进一步下降，脂肪颗粒之间的排斥作用进一步消失，它们以簇状结合：乳剂絮凝作用。这种状态是不可逆的，瓶底的絮凝状乳油层同水层不能再分散开去。这种混合液不能使用。
• 破乳：表面的负电荷如被中和，油滴颗粒会融合并且产生破乳。这一过程不可逆，这种混合液不能用于病人。
六、AIO的合理配制
（一）配制前准备：将所需药品、输液袋等准备齐合，并检查其质量。用75% 酒精擦层流罩、操作台面及药瓶。准备完毕，操作人员洗手后，穿上隔离衣，戴上无菌手套、口罩、帽子，开始配制。
（二）配制程序：①将电解质和微量元素加入氨基酸液。②将磷制剂加入葡萄糖液。③用维他利匹特溶解水乐维他后，一起加入脂肪乳剂。④其它添加成分分别加入剩余的氨基酸或葡萄糖液。⑤用与输液袋配套的三叉式冲袋管，藉重力将上述氨基酸和葡萄糖液充入3L袋，最后注入脂肪乳剂。⑥不间断地一次完成营养液的混合、充袋，并且不断翻动3L袋，使其充分混匀。⑦充袋完毕时尽量挤出袋中剩留空气，然后将配液管在接头处拔开，把连接输液袋的管口封闭。
（三）注意事项：
1、电解质或未经稀释的葡萄糖液绝不可直接加入脂肪乳剂中，因为pH值、渗透压、电解质以及其它诸多因素均可通过降低脂肪颗粒表面的负电位而使排斥力减弱，导致脂肪颗粒的聚集以至融合，影响脂肪乳剂的稳定性。
2、TPN的最终pH应控制在5～6之间，在此pH范围内TPN的稳定性最大。每种协定TPN处方均应检测实际的pH值，若pH低于5可用碳酸氢钠调整。
3、不宜在AIO中加入其它药物，除非已有资料报道或验证过。
4、注意避光，配好的营养液应在24 h内使用，暂不用时置于4℃保存。
七、TPN的组织管理
（一） 成立TPN支持管理小组
由医务科、药剂科、护理部、实验室、计算机中心等部门组成。
（二） 统一医嘱处方
印制规范的专用处方，协商确定标准处方、协定处方，方便临床使用。
（三）集中管理（专科病房）与分散管理（会诊形式）结合
四）资料收集和保管，建立一人一卡，电脑储存、分析资料